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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 05.02.2006, 15:38   #1   Druckbare Version zeigen
Bismarck1871 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
Heizwerte

hey leute, habe eine Frage zu einer meiner Aufgaben. Ich wusste nich so recht in welches Forum ich mein Thema unterordnen sollte, deswegen stelle ich es mal hier rein.

Also zur Aufgabe:

Der Erdgaspreis wird in Deutschland nach dem durchschnittlichen Heizölpreis festgelegt, und zwar kostet 1 m3 Erdgas etwa soviel wie 1 l Heizöl.
Erdgas enthält vor allem Methan; Heizöl ist ein komplexes Stoffgemisch, dessen Eigenschaften denen des Nonans ähnlich sind.
Zeigen Sie, dass der heizwert von 1m3 Erdgas etwa dem von 1 l Heizöl entspricht. Der heizwert eines Energieträgers gibt die Reaktionsenthalpie für die Verbrennung in kJ*kg-1 oder kJ*m-3 an.

[hab für das zeichen delta (also son dreieck kein passendes symbol)]

deltafH0 (CH4(g))0-75Kj*mol-1
deltafH0 (Co2(g))=-393Kj*mol-1
deltafH0 (H2O(g))=-242Kj*mol-1
deltafH0 (C9H20(l)=-279,5Kj*mol-1

(habe auch für die Dichte kein passendes Symbol gefunden)
Dichte (Methan)=0,66g*l-1 <----Methan gasförmig
Dichte (Nonan)=0,71g*ml-1 <----Nonan flüssig

----------------------------------------------------------
Meine Überlegungen:
Anhand der Dichte kann man ja die Masse ausrechnen:
Für Methan: 0.66g.l-1*24=15,84
Für Nonan: 0,71g*ml-1*24=17.04

Nun muss man das ja irgendwie mit den Raktionsenthalpien in Verbindung setzen:
nu hab ich mir folgendes gedacht:
CH4 + 2O2 ----> CO2 + 2H2O
das wäre eine Reaktionsenthalpe von -877

So nun müsste die Reaktionsenthalpie für Nonan ja eigentlich laut Aufgabe genau so sein...

jez meine Fragen: sind meine Ansätze richtig?...wofür brauch ich überhaupt die Dichte und die Rechnung?...irgendwie komm ich nich weiter

Gruß bismarck
Bismarck1871 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 15:40   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Heizwerte

btw.: Nonan ist flüssig! Siedepunkt 150°C. Ob das im Erdgas vorkommt?
http://de.wikipedia.org/wiki/Nonan
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 15:58   #3   Druckbare Version zeigen
Bismarck1871 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Heizwerte

In der Aufgabe steht doch aber, dass Nonan im Heizöl vorkommt. Liegt ja auch auf der Hand, Nonan flüssig, also im Heizöl vorhanden!
Bismarck1871 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 16:05   #4   Druckbare Version zeigen
Schwarzfahrer88 Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.108
AW: Heizwerte

Zitat:
Zitat von bm
btw.: Nonan ist flüssig! Siedepunkt 150°C. Ob das im Erdgas vorkommt?
http://de.wikipedia.org/wiki/Nonan


Zitat:
Zitat von Bismarck1871
Erdgas enthält vor allem Methan; Heizöl ist ein komplexes Stoffgemisch, dessen Eigenschaften denen des Nonans ähnlich sind.
wer lesen kann is klar im Vorteil!
Schwarzfahrer88 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 16:07   #5   Druckbare Version zeigen
Schwarzfahrer88 Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.108
AW: Heizwerte

Ach dass ich auch noch was sinnvolles von mir abgeb!

Du musst die Reaktionsenthalpie pro mol ausrechen, dann ausrechnen wieviel mol
es in einem m^3 oder einem liter gibt und das dann vergleichen!"
Schwarzfahrer88 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 16:33   #6   Druckbare Version zeigen
Allchemist Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.129
AW: Heizwerte

Zitat:
Zitat von Schwarzfahrer88
Ach dass ich auch noch was sinnvolles von mir abgeb!

Du musst die Reaktionsenthalpie pro mol ausrechen, dann ausrechnen wieviel mol
es in einem m^3 oder einem liter gibt und das dann vergleichen!"
Da haben wir wieder die Frage nach dem Heizwert.

Üblicherweise wird der in kJ/kg angegeben.
Aber im Grund ist das oben gesagte schon richtig. Reaktionsenthalpie in kJ/mol ausrechnen. Diese durch die Molmasse dividieren gibt kJ/g dann mit der Dichte multiplizieren gibt kJ/ml.
Allchemist ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 16:36   #7   Druckbare Version zeigen
Bismarck1871 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Heizwerte

ist das so richtig?

für methan:

m=Dichte*Volumen
m=0.66*24
m=15,84

n=m/M
n=15,84/16
n=0,99

reaktionsenthalpie pro mol:
0,99*(-75)=-74,25

1m3=1000l
also: -74,25*1000=-74250

kann das
Bismarck1871 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 05.02.2006, 17:23   #8   Druckbare Version zeigen
Allchemist Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.129
AW: Heizwerte

Zitat:
Zitat von Bismarck1871
ist das so richtig?

für methan:

m=Dichte*Volumen
m=0.66*24
m=15,84

n=m/M
n=15,84/16
n=0,99

reaktionsenthalpie pro mol:
0,99*(-75)=-74,25

1m3=1000l
also: -74,25*1000=-74250

kann das
wenn Du die Maßeinheiten mitführen würdest, wäre die Sache besser nachzuvollziehen.

Wie kommst Du auf die 24 in der ersten Gleichung ? Und wo kommen die -75 her?
Allchemist ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 17:31   #9   Druckbare Version zeigen
Allchemist Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.129
AW: Heizwerte

Noch ne: Ergänzung:

Wie rechnest Du die Reaktionsenthalpie aus ? - Die ist nicht gegeben, entspricht aber dem Heizwert. Gegeben sind die Bildungsenthalpien der Produkte und der Ausgangsstoffe.
Allchemist ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 18:11   #10   Druckbare Version zeigen
Bismarck1871 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Heizwerte

achso, irgendwie bin ich völlig durcheinander...

die 24 kommt vom volumen=24l
und die -75 sind ja die Kj+mol^-1 vom Ch4

aber ich habe den eindruck, dass meine rechnung vollkommen falsch ist..wie rechnet man denn die reaktionsenthalpie von einem mol aus?
Bismarck1871 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 18:34   #11   Druckbare Version zeigen
Allchemist Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.129
AW: Heizwerte

Am Anfang warst Du mit Deinen 877 kJ/mol nahe dran...

Summe der Bildungsenthalpien der Produkte minus Summe der Bildungsentahlpien der Edukte. Letzteres hattes Du "vergessen".
Allchemist ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 18:49   #12   Druckbare Version zeigen
Bismarck1871 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Heizwerte

wenn ich jetzt richtig folgen konnte, muss man folgendes tun:

Berechnung der Reaktionsenthalpie:

CH4 + 2O2 ----> CO2 + 2H2O

auf der Seite der Edukte erhalte ich eine Bindungsenthalpie von -75kJ*mol-1 (Bindungsenthalpie von Sauerstoff nicht angegeben, deswegen lass ich sie weg)

auf der Seite der Produkte erhalte ich eine Bindungsenthalpie von -877kJ*mol-1

daraus resultiert die Bindungsenthalpie: -877kJ*mol-1-(-75)mol-1=-802kJ*mol-1

Nun muss man dies durch die Molmasse dividieren:
-802kJ*mol-1/16g*mol-1=-50,125kJ/g

Dieses Ergebnis mit der Dichte multoplizieren:
-50,125kJ/g*0,66g*l-1=-33.08kJ/l

so richtig?
Bismarck1871 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 19:03   #13   Druckbare Version zeigen
Bismarck1871 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Heizwerte

und für das Nonan gilt dann folgendes:
C9H20 + 14O2 ---> 10H20 + 9CO2

Reaktionsenthalpie: [(10*-242kJ*mol-1) + (9*-393kJ*mol-1)] - (-279,5kJ*mol-1)=-5677,5kJ*mol-1

dann: -5677,5kJ*mol-1/128g*mol-1=-44,35kJ/g

nun mit der Dichte multiplizieren: -44,35kJ/g*0,71g*ml-1=-31,49kJ/ml

et voilà: -31,49kJ/ml ist ja fast so ähnlich wie -33,08kj/l
aber irgendwie habe ich 2 verschieden maßeinheiten, einmal l und einmal ml

stimmt der rest denn
Bismarck1871 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 19:16   #14   Druckbare Version zeigen
Allchemist Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.129
AW: Heizwerte

[QUOTE=Bismarck1871]-1 (Bindungsenthalpie von Sauerstoff nicht angegeben, deswegen lass ich sie weg)


QUOTE]



Bildungsenthalpie von Elementen ist definitionsgemäß 0 kJ/mol.

Also nicht einfach weglassen weil nicht gegeben, sonder weill 0.
Ansonsten hab ich es nicht nachgerechnet, aber die Größenordnungen stimmen. Du musst nur noch auf gleiche Einheiten umrechnen, bzw. auf die Einheiten, die gemäß Aufgabenstellung gefragt sind (m³ Gas bzw. l Öl)
Allchemist ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.02.2006, 19:21   #15   Druckbare Version zeigen
Bismarck1871 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Heizwerte

kanns du mir nich bitte sagen wie das ghet, sonst rätsel ich noch den ganzen tag an dieser aufgabe...

bedank mich auch im voraus
Bismarck1871 ist offline   Mit Zitat antworten
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